透过物理电学看电子控制技术的教学方法
2017-03-24章俞青
章俞青
摘 要:现代社会已进入电子智能化时代,电子元器件和控制技术得到了广泛应用,随之,电子控制技术课程越发突出,为此,为了符合现代社会发展需求,要求当代学校在电子控制技术实践教学过程中应注重抓住物理电学知识要点,丰富电子控制技术教学内容,继而通过完备的理论教学,促使学生快速地掌握电控技术,并应用于实践操作中,为现代智能化各行业的发展培养复合型人才。从电子控制技术教学概述分析入手,并详细阐述了电子控制技术教学的具体方法。
关键词:物理电学;电子控制技术;教学
传统电子控制技术教学方法在应用过程中逐渐呈现出枯燥、乏味、单一等问题,影响了学生学习效率,而物理电学作为实验探究型学科,与人们生活密切相连,如,电流、电压、电路等,因此,在电子控制技术教学过程中要站在物理电学角度梳理教学内容,可更好地激发学生知识探究热情,同时,调动学生学习兴趣,达到高效的教学状态。以下就是对物理电学视角下电子控制技术教学问题的详细阐述,望其能为当前课堂教学方法的革新提供参考。
一、电子控制技术教学概述
电子控制技术,即运用电子元件组成的控制电路实现控制功能,其被广泛地应用于医疗、军事、农业、工业、航天等领域中。因此,为了培养更多的复合型人才,同时,促进学生快速掌握电子控制技术,现代电子控制技术课程,将电子控制系统含义、应用、组成、工作过程等作为理论知识教学重点,且注重在实践教学过程中对学生进行开环电子控制系统和闭环电子控制系统操控能力训练,并鼓励学生观察生活中常见的闭环电子控制系统工作过程,以期掌握电子控制技术要点。此外,由于电子控制技术由电感、电容、二极管、电阻等元件共同组成,同时,元件间保持着相互作用关系,因此,在电子控制技术知识教学过程中更为注重导入生活案例。例如,某教师在电子控制技术教学过程中,为了展示系统控制器控制功能,即将电子调光台灯系统作为研究对象,安排学生通过调光电子电路,即控制器,对灯泡进行操控,同时,观察灯光亮度变化,并将灯光亮度作为被控量或者输出量,探究电子控制技术的具体应用。除此之外,电子控制系统可分为输入、控制、输出三个组成部分,其中,输入部分可分为作用力、温度、湿度、光照等,因此,在电子控制技术教学期间,需结合物理电学知识,对电子控制技术进行深入探究,提高整体知识教学成效。
二、物理电学视角下电子控制技术教学方法
1.自主探究
在电子控制技术教学过程中,传统“灌输式”教学方法已经无法满足学生知识学习需求,因此,需结合物理电学知识,实施自主探究教学。例如,当代物理教师在电流、电压、电阻关系教学期间,即倡导“玩中学”“学中玩”的教学理念,将学生分为若干学习小组,然后,通过小组成员间的交流、沟通,制订实验方案、实验方法、实验步骤,而后,参照实验标准,收集数据,得出结论,完成知识的自我探究。因此,在电子控制技术实践教学过程中应注重结合物理电学“玩中学”“学中玩”思想,开展自主探究学习课堂。例如,在三极管结构探究过程中,為了调动学生学习积极性,即需在安排学生设计实验、操作实验、得出结论前,于原有电学知识教学理念的基础上设计合理化教学方案:
第一,将全班40名学生分为8个学习小组,每组5人,同时,为每个小组提供一个三极管、一个多用电表,然后,将模块开关和电路开关设置为OFF档,随后,调零,并由学生通过自主探究方式,将多用电表数值调整到适宜的欧姆值。
第二,将红黑表笔接到三极管脚上,同时,在红黑表接引脚数量设置过程中,确定红表笔与黑表笔接引脚比值分别为、、、、、的设计形式,然后,记录多用电表对应数值。
第三,由学生自主观察测量结果,总结三极管结构特点。
即自主探究的学习方式可以调动学生学习兴趣,同时,引导学生在实验探究过程中高效探索电子控制技术知识点,因此,教师应强化对自主探究教学方法的应用。
2.实践应用
电子控制技术是物理电学知识的延伸,因此,通过物理电学知识的应用可深入理解电子控制技术。例如,某教师在电子控制技术中继电器含义和作用讲解过程中,为了深化学生对继电器灵敏度高、结构简单、工作可靠等性能的理解,即要求学生从因脱焊而无法使用的电器中取出电磁继电器,然后,向继电器输入电、磁、声等不同的输入量,同时,观察输出量的跳跃性变化,最终总结出电磁继电器是一种“以低控高”“以小控大”的控制系统,且实现继电器知识的实践应用。此外,由于大多数学生存在着“表现自我”的心理,因此,为了巩固学生所学的知识点,应在电子控制技术教学过程中设计一个合理的实践环节。例如,在传感器知识巩固的教学过程中,教师可鼓励学生在课桌上设计一个照明电路,如图1:
继而当课桌上的灯亮起或灯熄灭时,学生将体会到快乐,并树立良好的自信心,同时,在知识的实践应用中对知识进行再次巩固。除此之外,在电子元器件焊接知识讲解后,可鼓励学生到日常生活中搜集未焊好的电器,然后,对电器进行重新焊接,达到“学以致用”的学习目的。即电学知识与学生日常生活紧密相连,因此,在电学知识实践教学过程中,应鼓励学生将物理电学知识应用于实际生活或者生产活动中,从而在巩固电学知识的同时,解决生活实际问题,甚至学习更多的新知识,达到高效地学习电子控制技术的效果。
3.趣味导向
物理电学知识,如,电流、电路串联、电压等在日常生活中随处可见,因此,教师在电子控制技术课程教学过程中,应抓住物理电学知识普及性特点,向学生展示日常生活中电学知识案例,由此激发学生的探究热情,同时,调动学生知识学习兴趣。但在电学相关知识案例选择过程中,教师应注重提取生活中的现象或者具体事物,然后,安排学生对问题进行探讨,且向学生提出一些问题。例如,在电能知识讲解过程中,可将家用电器,如,电饭锅、电冰箱等作为研究对象,让学生通过对家用电器的观察了解电能基本知识,随后,在深入探究中学习电能知识要点。
电子控制技术与物理电学知识相同,均与学生日常生活有着紧密联系,如,电饭锅、微波炉等家用电器中均涉及电子控制技术电路和元器件的应用。例如,某教师在电子控制技术知识讲解过程中,为了激发学生学习兴趣,即将电饭锅实物带入课堂中,向学生展示电饭锅的电子电路,同时,在电饭锅电子电路观察后,鼓励学生自主描绘电饭锅的电路简图,随后,挑选出正确的电路简图,如图2:
同时,将简图中磁钢式限温开关设定为K1,双金属片保温开关设定为K2,电热元件为R,热熔式超温保护器为T,限流电阻为R1、R2,均为120 Ω,而红色煮饭氖灯为L1,黄色保温氖灯为L2,然后,将插头插入电路,闭合K1,让学生观察红、黄氖灯交替变化情况,之后,接通K2,再次观察黄灯和红灯的变化,发现黄灯不亮,红灯亮,继而通过电饭锅电子电路的实验观察,了解电子控制技术知识,达到高效性知识学习状态。从以上的分析中即可看出,在电子控制技术教学过程中借鉴物理电学教学方法,从学生兴趣出发,实施趣味导向教学,可提高课堂教学效率。
4.理论传输
在电子控制技术教学期间,由于物理电学是理论知识教学重点,因此,在实践教学活动开展过程中应注重对理论知识进行传输,为此,应从以下几个层面入手:
(1)在继电器作用、电磁继电器类型、直流继电器构造等理论知识讲解过程中应注重將内容图片化,继而直观化地呈现教学知识点。例如,在继电器电路符号知识讲解过程中,应以直观化形式展示继电器、常开触点、常闭触点、转换触点等符号表达方法,就此加深学生对电路符号知识点的印象。又如,在继电器工作原理讲解过程中,应通过简图方式描绘各个工作环节,即:向线圈两端施加电压→电磁铁产生电磁力→接通输出电路→线圈两端减小输入电流→电磁力回到原位,最终通过工作原理简图的描绘,让理论知识清晰化,达到最佳的知识教学效果。
(2)在电子控制技术理论知识讲解过程中,为了应对物理电学枯燥、乏味的问题,可将学生分为若干个小组,进行知识问答比赛,从而在比赛过程中调动学生的积极性,并促使学生更好地投入理论知识学习环境中,牢记物理电学知识点。同时,在知识问答比赛中,为了强化活动组织效果,需设置一定奖励。如,课外读物、笔记本、钢笔等,激励学生对物理电学知识进行学习。例如,在继电器构造知识点比赛中,可设定常闭触点、动触点、静触点、常开触点、铁芯、线圈、支点、衔铁、返回弹簧,分别为1分,共9分,如若某个小组获得了满分9分,即每人奖励一本电子控制技术相关的课外读物,调动学生对电子控制技术知识的积极探索,达到最佳的知识学习状态。
电子控制技术理论知识的高效传输有利于满足课堂教学需求,巩固学生知识学习扎实程度,因此,应提高对其的重视程度。
综上所述,在电子控制技术知识学习过程中,部分学生受知识点枯燥、乏味的影响,逐渐表现出消极的学习态度。为此,为了创造一个良好的课堂教学空间,增强课堂教学环境活跃度,要求当代教师在电子控制技术课程教学过程中应透过物理电学实施教学计划,且通过理论传输、趣味导向、实践应用、自主探究等教学方法,提高知识教学效率,并鼓励学生主动参与到课堂教学环节中,分析物理电学知识点,深入掌握电控技术,同时,成为技术型人才。
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